2018高中物理 專題2.1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律同步課件 新人教版必修1.ppt

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第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究,學(xué)習(xí)重點(diǎn):引導(dǎo)學(xué)生做好分組實(shí)驗(yàn)及指導(dǎo)學(xué)生處理好得到的數(shù)據(jù)，從而得出速度時(shí)間規(guī)律.學(xué)習(xí)難點(diǎn)：1、各點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算.2、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.,知識(shí)回顧,問(wèn)題1：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接測(cè)量什么物理量?問(wèn)題2：通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以間接求什么物理量?,位移（用刻度尺測(cè)量）時(shí)間（兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s）,兩點(diǎn)間的平均速度→某點(diǎn)的瞬時(shí)速度→加速度,一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、實(shí)驗(yàn)器材,探究小車的運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系.,3、實(shí)驗(yàn)步驟?木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路.?穿紙帶；定小車；掛鉤碼.?先接通電源，然后放開(kāi)小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，打完紙帶后立即關(guān)閉電源.?換紙帶，加鉤碼，重復(fù)操作三次.,4、實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)?固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置.?滑輪不能過(guò)高，細(xì)繩應(yīng)與木板平行.?小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開(kāi)始釋放，在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，防止小車從板上掉下來(lái).?先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng).?打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源.,5、數(shù)據(jù)處理（紙帶分析）?怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開(kāi)始，每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s）；取六個(gè)點(diǎn)，標(biāo)號(hào)0，1，2，3，4，5(原則：點(diǎn)跡清晰、無(wú)漏點(diǎn))?如何計(jì)算所取點(diǎn)的速度？平均速度→瞬時(shí)速度（如何測(cè)△x）,?不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)盡可能一次測(cè)量完畢（可先統(tǒng)一量出到計(jì)數(shù)點(diǎn)0之間的距離），讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位.?應(yīng)區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)（一般把計(jì)時(shí)器打出的5個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)），選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)不得少于6個(gè).,?如何設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)？選擇一條較理想的紙帶，用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度.,?圖線的特點(diǎn)??小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律??如何求加速度??如果某些點(diǎn)不在直線上，怎么辦?,結(jié)論：小車的v—t圖象是一條傾斜的直線，說(shuō)明小車做的是速度均勻增加的變速直線運(yùn)動(dòng).,6、畫v-t圖象,,7、誤差分析?系統(tǒng)誤差：紙帶在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與儀器之間的摩擦產(chǎn)生的阻力，這是不可避免的，屬于系統(tǒng)誤差.改進(jìn)方法：只能夠調(diào)整器材的安裝，盡可能的減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響.?偶然誤差：由于實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具的精度、實(shí)驗(yàn)者的讀數(shù)方法等引起的誤差，屬于偶然誤差.例如，測(cè)量位移距離，時(shí)間等等.改進(jìn)方法：采取多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減少誤差.,本實(shí)驗(yàn)誤差?電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期不一定嚴(yán)格等于0.02s.?由于振針與紙帶的摩擦，影響點(diǎn)間距.?測(cè)量讀數(shù)誤差，那么怎么樣測(cè)量？,①長(zhǎng)度的測(cè)量需估讀到最小分度值的下一位,xA=13.3mm,xB=19.0mm,8、有效數(shù)字,三位有效數(shù)字,②科學(xué)計(jì)數(shù)法：特別大的數(shù)字或特別小的數(shù)字,③中學(xué)階段運(yùn)算結(jié)果一般取兩位或三位有效數(shù)字,希望大家遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告的步驟要求做好實(shí)驗(yàn)，保存好實(shí)驗(yàn)得到的紙帶數(shù)據(jù)，正確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圓滿畫出圖像！,例1.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)小車的運(yùn)動(dòng)速度，下列說(shuō)法中正確的是（）A.必須選擇點(diǎn)跡清晰的紙帶，而且應(yīng)以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn)作為第一計(jì)數(shù)點(diǎn)B.要舍去開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)，任選后面較清晰的某點(diǎn)作為第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)C.可以每隔任意相同數(shù)量的點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)D.在數(shù)據(jù)處理時(shí)，從器材上直接讀取的原始數(shù)據(jù)一定要有表格記錄,典例探究,BCD,例2.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()A.長(zhǎng)木板一定要水平擺放，不能一端高一端低B.使小車速度的變化盡可能快一些C.使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，要讀到最小刻度的下一位D.作v-t圖時(shí)，所描曲線必須經(jīng)過(guò)每一個(gè)點(diǎn),C,可以。剪下的紙條長(zhǎng)度表示0.1s時(shí)間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度.v∝Δx，紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度,問(wèn)題與練習(xí)P33：3,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)需要什么儀器？,實(shí)驗(yàn)儀器怎樣安裝放置？,實(shí)驗(yàn)時(shí)注意什么？,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、試驗(yàn)小車、細(xì)繩（線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶滑輪長(zhǎng)木板,課本P31圖2.1－1,先啟動(dòng)計(jì)時(shí)器后放開(kāi)紙帶，隨后關(guān)閉電源,思考與討論,,實(shí)驗(yàn)原理,2.由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法：,如圖所示，0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，S1、S2、S3……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，若△S=S2－S1=……=C（常數(shù)），即若兩連續(xù)相等的時(shí)間間隔里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。,,實(shí)驗(yàn)原理,3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法：,⑴用“逐差法”求加速度.,根據(jù)S4－S1=S5－S2=S6－S3=3aT2（T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔）,為什么不用S2－S1=S4－S3=S6－S5=aT2計(jì)算?,此方程是怎樣推導(dǎo)出來(lái)的,,實(shí)驗(yàn)原理,3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法：,⑵用v-t圖象法：即先根據(jù)求出打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的即時(shí)速度，后做出v-t圖，圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。,5、數(shù)據(jù)處理（紙帶分析）?怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開(kāi)始，每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s）；取六個(gè)點(diǎn)，標(biāo)號(hào)0，1，2，3，4，5(原則：點(diǎn)跡清晰、無(wú)漏點(diǎn))?如何計(jì)算所取點(diǎn)的速度？平均速度→瞬時(shí)速度（如何測(cè)△x）?如何設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)？,